Avantages du panneau solaire Sunket HJT et analyse pratique des applications

Préface : le passé et le présent des cellules photovoltaïques – la fin de l'ère du type P, le début de l'ère du type N

L'industrie des cellules photovoltaïques appartient au milieu de la chaîne de l'industrie photovoltaïque et est constituée de tranches de silicium par nettoyage, texturation et autres étapes. Les panneaux photovoltaïques génèrent une tension et un courant sous la lumière, permettant la production d'énergie photovoltaïque, essentiellement similaire à la fabrication de semi-conducteurs bas de gamme.

Selon les différentes matières premières et la technologie de préparation des cellules, les cellules photovoltaïques peuvent être divisées en cellules de type P et en cellules de type N. Les tranches de silicium de type P sont fabriquées en dopant du bore dans des matériaux en silicium ; Les tranches de silicium de type N sont fabriquées en dopant des matériaux en silicium avec des éléments phosphorés. La technologie de préparation de batterie de type P est dotée de la technologie traditionnelle AL-BSF (champ arrière en aluminium) et PERC. Il existe de nombreuses technologies de préparation de batterie de type N, notamment PERT/PERL, TOPCon, IBC et HJT (hétérojonction).

2015 est la première année de transformation de la technologie des cellules photovoltaïques. Avant 2015, les batteries BSF étaient le courant dominant, représentant 90% du marché total. En 2015, PERC a terminé la vérification de la commercialisation et l'efficacité de la production de masse de la batterie a dépassé pour la première fois le goulot d'étranglement BSF en 20% et est officiellement entrée dans la phase d'expansion. Au cours des deux années suivantes, avec l'avancement de la technologie PERC, l'amélioration de l'efficacité et la réduction des coûts non liés au silicium, les avantages économiques des cellules PERC se sont reflétés. En 2018, la part de marché des cellules PERC a atteint 33%, puis la capacité de production a augmenté de manière explosive. En 2020, la part de marché est passée à 87%, qui a pratiquement dépassé les cellules BSF, mais la limite d'efficacité des cellules PERC est de 24,5%. L'efficacité de conversion actuelle des cellules PERC est proche de la limite, donc afin de réduire les coûts et d'augmenter l'efficacité, les fabricants de batteries doivent à nouveau rechercher des percées technologiques.

2021 est le tournant de la transformation de la technologie des batteries. Ce que l'industrie photovoltaïque a poursuivi, c'est de réduire les coûts et d'augmenter l'efficacité. En raison de leur efficacité de conversion élevée, les batteries de type N sont progressivement entrées en scène et ont été acceptées par les gens. Selon les données de l'ISFH, les efficacités limites théoriques des cellules PERC, HJT et TOPCon sont respectivement de 24,5%, 27,5% et 28,7%.

Dans l'ensemble, les batteries BSF arrière en aluminium étaient le courant dominant avant 2017, et les batteries PERC ont presque complètement remplacé les batteries arrière en aluminium depuis 2017. Cependant, puisque la cellule PERC actuelle a approché l'efficacité limite théorique de 24,5%, la marge d'amélioration est limitée. . Après 2021, les batteries de type N commenceront à se développer rapidement, dominées par TOPCon et HJT, qui en sont actuellement aux premiers stades de la commercialisation à grande échelle. La future voie technique potentielle comprend également des cellules tandem HBC et pérovskite, qui sont équivalentes à des mises à niveau après combinaison avec HJT afin que l'efficacité de conversion puisse atteindre un autre bond.

Qu'est-ce que le HJT

Une cellule solaire est un dispositif qui utilise l'effet photovoltaïque pour convertir l'énergie solaire en énergie électrique, et son noyau est une jonction semi-conductrice PN. En utilisant différents processus de dopage, le semi-conducteur de type P et le semi-conducteur de type N sont fabriqués sur le même substrat semi-conducteur (généralement du silicium ou du germanium) par diffusion, et une région de charge d'espace est formée à leur interface appelée jonction PN. La jonction PN a une conductivité unidirectionnelle, une propriété utilisée par de nombreux appareils en technologie électronique.

L'hétérojonction (HIT) est une jonction PN spéciale, qui est formée de matériaux de silicium amorphe et de silicium cristallin. C'est une sorte de batterie de type N par dépôt d'un film de silicium amorphe sur du silicium cristallin. La batterie HIT (Heterojunction with Intrinsic Thinfilm) a été développée pour la première fois avec succès par Sanyo au Japon en 1990. Parce que HIT a été déposée en tant que marque par Sanyo, elle est également appelée HJT, HDT ou SHJ. La période de protection des brevets de Sanyo a expiré en 2015 et la technologie HJT a commencé à être pleinement promue.

Quels sont les avantages du HJT par rapport aux panneaux solaires traditionnels ?

En tant que technologie de cellule solaire mature, il a été largement prouvé que la technologie à hétérojonction offre une efficacité supérieure, de meilleures performances et une stabilité pratique du produit plus fiable. Par rapport à d'autres technologies de cellules solaires, les hétérojonctions ont une efficacité de production plus élevée, des processus plus simples et moins d'étapes de production que les autres technologies de cellules. Les cellules à hétérojonction sont des cellules naturelles à double face et la couleur des cellules est plus stable et contrôlable.

1. Pas de phénomène PID : étant donné que la surface supérieure de la batterie est TCO, la charge ne générera pas de polarisation sur le TCO à la surface de la batterie, et il n'y a pas de phénomène PID. Dans le même temps, les données expérimentales l'ont également confirmé. Application technique et perspectives des cellules solaires à hétérojonction
2. Processus de fabrication à basse température : la température de traitement de tous les processus de la batterie HJT est inférieure à 250, ce qui évite le processus de formation de jonction de diffusion à haute température avec une faible efficacité de production et un coût élevé, et le processus à basse température rend la bande optique interdite. , le taux de dépôt, le coefficient d'absorption et la teneur en hydrogène sont contrôlés plus précisément, et les effets néfastes tels que le stress thermique causé par une température élevée peuvent également être évités.
3. Haute efficacité : les batteries HJT ont établi le record mondial de l'efficacité de conversion des batteries produites en série. L'efficacité des cellules HJT est supérieure de 1-2% à celle des cellules monocristallines de type P, et la différence augmente lentement.
4. Application technique et perspective des cellules solaires à hétérojonction à haute stabilité à la lumière : L'effet Staebler-Wronski, qui est courant dans les cellules solaires en silicium amorphe, n'apparaît pas dans les cellules solaires HJT. Dans le même temps, dans la tranche de silicium de type N utilisée dans la cellule HJT, le dopant est le phosphore et il n'y a presque pas de phénomène d'atténuation induit par la lumière.
5. Il peut être développé vers l'amincissement : la température de traitement des batteries HJT est basse, les structures de surface supérieure et inférieure sont symétriques et il n'y a pas de contrainte mécanique, de sorte que l'amincissement peut être réalisé en douceur ; De plus, des recherches ont montré que pour les batteries de type N avec un substrat en silicium à durée de vie des porteurs minoritaires élevée (SRV <100 cm/s), plus la plaquette est fine, plus la tension en circuit ouvert peut être élevée.

Comment fabriquer un panneau solaire HJT

HJT 4 grandes étapes du processus :

• Nettoyage texturant
• Dépôt de film de silicium amorphe
• Préparation du coût total de possession
• Préparation des électrodes

L'équipement correspondant est :

• Matériel de nettoyage et de texturation
• Équipement PECVD
• Équipement PVD/RPD
• Matériel de sérigraphie

La performance de HJT dans des projets réels